圆钢管混凝土压弯构件可靠度分析

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1、圆钢管混凝土压弯构件可靠度分析陈静，陈梦成，蔡小萍(华东交通大学土木建筑学院，江西南昌330013)【摘要】以圆钢管混凝土压弯构件为研究时象，应用可靠度最优化方法，分析了荷载偏心距为常量时的可靠性，将偏心距视为基本随机变量，同时又考虑了轴向力和弯矩相关性的影响情况下的可靠性，得到了一些相关的结论。【关键词】可靠度；圆钢管混凝土；压弯构件；承载力；偏心距【中图分类号】TU311．2【文献标识码】A随着对钢管混凝土的力学性能及承载能力的深入研究，2．1偏心距为常数时的可靠度分析对钢管混凝土的可靠性分析也开始展开。文献[1]用Monte表1列出了圆钢管混凝土压弯构件承载力计算模式

2、不—Carlo法对圆钢管混凝土轴压短柱的可靠度进行了分析，定性参数。根据实验数据的分析情况，将构件按长细比A和用Matlab的数值计算功能解决了Monte—Carlo法直接抽样相对偏心率e／r(r=D／2)分别按两个区段进行划分，然后在的困难，研究了不同荷载效应比，不同材料强度，以及含钢率相应区段内分别计算。圆形钢管混凝土可靠度指标

3、8的计变化对轴压短柱可靠度的影响。文献[2]基于《建筑结构设算值分别见表2。计统一标准》(CBJ68—84)，应用结构可靠度分析的一次二表l偏心受压构件承载力计算模式不定性[]阶矩法，分别对《钢一混凝土组合结构设计规程》(DL一统计参数A≤5O

4、A>505085／T一1999)和《战时军港抢修早强型钢一混凝土组合结e／r≤0．8e／r>0．8e／r≤0．8e／r>0．8构设计规程》(GBJ2OOO)中有关圆钢管混凝土压弯构件的承平均值1．1621．1861．0440．96o载力设计公式进行了可靠度分析。文献[3]就钢管混凝土构变异系数0．1270．128O．O88O．O83件部分承载力作了可靠性分析，并提出对于钢管混凝土结数据个数9617897构，在大量搜集试验数据的基础上，根据数据的分布情况，对2．2偏心距为随机变量时的可靠度分析长细比和相对偏心率进行进一步细致的区段划分，由此确定在到达承载力极限状态时，截面承受

5、的轴力与弯矩具有各区段计算模式不定性参数，使得构件可靠度分析结果更为相关性。本文考虑偏心距e的不定性，即把e当作一个基本准确。的随机变量，并考虑肘、Ⅳ的相关性对钢管混凝土压弯构件本文对圆钢管混凝土压弯构件，分别对荷载偏心距为常的可靠性指标的影响和假定e服从正态分布。量与为随机变量时构件承载力的可靠度分析。并研究了不如果P和肘是由D+￡和。+表达，则偏心距的统同混凝土强度等级、钢号、荷载组合、荷载效应比以及含钢率计参数为J：等变异因素对钢管混凝土压弯构件可靠度的影响。1极限状态函数的建立一[-+一由《建筑结构统一标准》，极限状态函数为：z尺一SG一

6、sQ(1)(11：二竺旦I

7、(3)1+1)(1+2)J本文选取轴力Ⅳ为承载力计算值。可得轴力承载力公1+式为：N{【妒(1．14f+1．02af)+Al】一一⋯OqlZMo)[+筹o【(1．14f+1．02af)+A11／2一2o．-(1+)(1+a，)1c4，．(2)其中：p是和M的相关系数；p是D和肘的相关系数。根据式(1)和式(2)，即可建立圆形钢管混凝土压弯构根据以上分析，对应圆钢管混凝土可靠度指标的计算件的极限状态方程。值见表3、表4。2可靠度分析由以上分析，可对钢管混凝土压弯构件的承载力公式作可[收稿日期]2009—09—18靠指标的计算。目前对压弯构件的可靠度分析，均把偏心距e[作者简介

8、]陈静(1983一)，在读硕士生，研究方向：新视为常数。本文把e分为常数与随机变量两种情况进行分析。型材料与结构设计关键力学技术。144四川建筑第30卷4期2010．08表2压弯构件承载力口计算值(e为常数)Q235Q345e／r混凝土等级A=30A=50A=70A=10oA=14o=30A=50A=70A：l00A：140C303．5583．5533．5463．5253．5273．5333．5243．5123．5283．534O．25C4o3．7323．7233．7133．75l3．7543．6743．6623．6463．7l23．72OC5O3．9O13．8903．87

9、53．9923．9963．8143．7993．7793．9073．917C303．5583．5523．5453．5243．5233．5333．5243．5ll3．5263．527O．5OC403．7323．7233．7l33．7503．7483．6743．6623．6463．7093．7l0C503．9O13．8903．8753．9903．9863．8143．7993．7793．9043．904C3O’3．62O3．6153．6o93．1913．1863．5963．5893．5793．1753．1681．0oC4O